CN110437708A - 一种铝合金用高性能防腐涂料及其使用方法 - Google Patents

一种铝合金用高性能防腐涂料及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种铝合金用高性能防腐涂料及其使用方法。所述组分A包括环氧树脂和改性多聚磷酸铝；所述改性多聚磷酸铝为锌改性的多聚磷酸铝；所述组分B为固化剂；所述固化剂包括：改性胺和聚酰胺。本发明所述的防腐涂料具有无毒、附着力优异的优点，可使铝合金材料表面具有优异的耐蚀性能，满足防腐耐久性需求。

Description

一种铝合金用高性能防腐涂料及其使用方法
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种铝合金用高性能防腐涂料及其使用方法。
背景技术
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，在工业上广泛使用。
高速列车车厢车体使用了大量的铝合金材料。高铁列车飞驰在中国甚至国外的各种环境中，腐蚀环境极为复杂，常常引起铝合金腐蚀，与其它材料相比，铝合金结构的腐蚀问题更为突出。为了使铝合金材质具有较高的耐蚀性，以及具有色彩多样化，表面质感好等诸多优点，需要对铝合金表面进行防腐涂装处理。
铬酸盐钝化和阳极氧化是最常见的铝合金表面处理方法。其中，铬酸盐钝化工艺简单，成本低，耐蚀性好，但六价铬对环境和人体有严重危害，使其应用受到严格限制；而阳极氧化工艺的处理过程复杂，能耗高，得到的阳极氧化膜硬度高且易脆，对铝合金制品(特别是管材)后续的弯曲等机械加工非常不利。
因此开发满足铝合金表面防腐效果好，且对环境和人体危害小的无铬防腐涂料，满足高铁列车等大量使用铝合金制品的产品防腐及维修的需求，对延长铝合金车体的服役寿命具有重要意义。
现有技术公开了以环氧树脂为主要成分的防腐涂料，其具有一定的防腐性能，但因与铝合金表面结合力差，影响防腐效果。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种新的铝合金用高性能防腐涂料。本发明所述的防腐涂料具有无毒、附着力优异的优点，可使铝合金材料表面具有优异的耐蚀性能，满足防腐耐久性需求。
本发明所述的防腐涂料包括组分A和组分B，其中所述组分A包括环氧树脂和改性多聚磷酸铝；所述改性多聚磷酸铝为锌改性多聚磷酸铝；所述组分B为固化剂；所述固化剂包括：改性胺和聚酰胺。
在研究过程中，申请人发现多聚磷酸铝对锌铝合金具有优异的钝化性能，但与基体结合度相对较差。本发明在环氧树脂基料中添加改性多聚磷酸铝的同时，还添加特定的固化剂，通过改性胺与聚酰胺对改性多聚磷酸铝的协同作用有效提高含改性多聚磷酸铝的涂层对铝合金基体的附着性能，从而最大程度发挥改性多聚磷酸铝的钝化防腐作用，使得涂层具有更加稳定的防腐性能。
根据本发明的一些实施例，所述改性多聚磷酸铝可选自武汉傲林环保科技有限公司生产的WAL-C-08多磷酸铝锌。
根据本发明的一些实施例，所述改性胺可选自上海经天新材料科技有限公司生产的JT-3209改性胺和/或JT-6016改性胺。所述改性胺配合柔性更佳的聚酰胺树脂，可极大提高涂层对铝合金基体的附着性能。
根据本发明的一些实施例，所述聚酰胺选自聚酰胺650、3200或V115中的一种或多种；优选聚酰胺650，其与改性胺互配，可进一步提高涂层对铝合金基体的附着性能。
根据本发明的实施例，所述环氧树脂选自岳阳石化公司生产的E-44环氧树脂、E-20环氧树脂或011环氧树脂中的一种或多种；优选E-44环氧树脂与E-20环氧树脂的组合使用。
根据本发明的一些实施例，当所述组分A中环氧树脂选择E-20环氧树脂和E-44环氧树脂，WAL-C-08多磷酸铝锌防腐剂、改性胺、聚酰胺与其互配的协同性更好，所得防腐涂料的耐腐蚀性和附着力更优。
根据本发明的实施例，所述组分A中，所述环氧树脂与改性多聚磷酸铝的质量比为(20-30)：(15-20)。在此配比下，所述防腐涂料的综合性能得到提升。
进一步地，所述固化剂中，所述改性胺与所述聚酰胺的质量比为(4-7)：(3-6)。在此比例下，所述固化剂具有防腐性好、柔韧性佳的优点，能够进一步提高涂层与铝合金的附着力。
根据本发明的实施例，本发明所述组分A还包括：填料、颜料、稀释剂(溶剂)、分散剂或助剂中的一种或多种。其中，所述填料选自石墨粉、沉淀硫酸钡、滑石粉、高岭土中的一种或多种。所述颜料选自钛白粉，其中所述钛白粉选自金红石型钛白粉，如R-902钛白粉或锐钛型钛白粉等。所述稀释剂(溶剂)选自二甲苯、环己酮或正丁醇中的一种或多种。所述分散剂选自聚丙烯酸脂类分散剂、阴离子型表面活性剂或高分子聚合物分散剂中的一种或多种，如德谦公司生产的牌号为904、926、DP-983的产品。所述助剂选自流平剂、消泡剂或偶联剂中的一种或多种；其中所述流平剂选自改性硅酮、聚丙烯酸脂类流平剂或高沸点溶剂型流平剂中的一种或多种，可采用市售产品，如德谦公司生产的牌号为431、495、TSP的产品；所述消泡剂选自改性硅酮、非硅酮高分子聚合物或丙烯酸脂共聚物中的一种或多种，可采用市售产品，如德谦公司生产的牌号为6500、3100、3600的产品；所述偶联剂选自硅烷偶联剂类，可用市售产品，如南京曙光公司生产的牌号为KH550、K H5560的产品。
根据本发明的实施例，所述组分A与所述组分B的质量比为：(100)：(12-16)。
进一步地，所述防腐涂料中，所述组分A包括如下重量份的组分：环氧树脂20-30份，溶剂22-35份，改性多聚磷酸铝15-25份，钛白粉3-5份，石墨粉0.2-1份，分散剂0.3～0.5份，沉淀硫酸钡10-20份，助剂2-4份；所述组分B包括如下重量份的组分：改性胺4-7份，聚酰胺650 3-6份。
更进一步地，所述组分A包括如下重量份的组分：环氧树脂20-30份，溶剂25-35份，改性多聚磷酸铝15-20份，钛白粉3-5份，石墨粉0.2-1份，分散剂0.3～0.5份，沉淀硫酸钡10-20份，助剂2-4份；所述组分B包括如下重量份的组分：改性胺4-7份，聚酰胺650 3-6份。
本发明还提供上述防腐涂料在铝合金防腐涂装处理中的应用。
本发明还提供上述防腐涂料的使用方法，包括：
(1)采用阳极氧化、钝化或喷砂对铝合金基体表面进行预处理；
(2)制备组分A：将所述组分A中各原料混匀，碾磨至细度30微米，调整粘度，过滤，即得；
(3)向所述组分A中加入所述组分B，搅匀，采用喷涂或刷涂方式实施于所述铝合金基体表面。常温干燥即可。
步骤(2)中，所述粘度为涂-4杯，80-120秒。
本发明的有益效果如下：
与现有铝合金防腐涂料相比，本发明所述防腐涂料不含铬酸盐，对人和对环境无污染；实施所述防腐涂料得到的涂层与铝合金基材具有较高的附着力好、漆膜柔韧性好、综合防腐性能优异，且制备工艺简单。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种防腐涂料，其配方(重量百分数计)如下：
组分A：
组分B：
实施例2
本实施例提供实施例1所述防腐涂料的使用方法，包括：
(1)采用阳极氧化、钝化或喷砂对铝合金基体表面进行预处理；
(2)按配方要求将组分A各材料用高速分散机混合均匀，用砂磨机碾磨到细度30微米为止，调整到合适的粘度，如涂-4杯，100秒，用滤布(160目)过滤，即可获得产品，颜色为灰色。
(3)组分B混合搅拌溶解均匀即可。将组分A、组分B按配方比例混合搅拌均匀即可，采用喷涂方法进行涂复(膜厚40-60微米)。
经检测，结果如下：
附着力：15.8MPa。
耐盐雾试验：1000小时完好(35℃，5％氯化钠)。
实施例3
本实施例提供一种防腐涂料，其配方(重量百分数计)如下：
组分A：
组分B：
实施例4
本实施例提供实施例3所述防腐涂料的使用方法，包括：
(1)采用阳极氧化、钝化或喷砂对铝合金基体表面进行预处理；
(2)按配方要求将组分A各材料用高速分散机混合均匀，用砂磨机碾磨到细度30微米为止，调整到合适的粘度，如涂-4杯，100秒，用滤布(160目)过滤，即可获得产品，颜色为灰色。
(3)组分B混合搅拌溶解均匀即可。将组分A、组分B按配方比例混合搅拌均匀即可，采用喷涂方法进行涂复(膜厚40-60微米)。
经检测，结果如下：
附着力：16.3MPa。
耐盐雾试验：2000小时完好(35℃，5％氯化钠)。
上述实施例中，所述检测方法为附着力GB/T 5210(拉拔法)，盐雾试验GB/T1771。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种防腐涂料，包括组分A和组分B，其特征在于，所述组分A包括环氧树脂和改性多聚磷酸铝；所述改性多聚磷酸铝为锌改性的多聚磷酸铝；
所述组分B为固化剂；所述固化剂包括：改性胺和聚酰胺。
2.根据权利要求1所述的防腐涂料，其特征在于，所述改性多聚磷酸铝选自WAL-C-08多磷酸铝锌。
3.根据权利要求1或2所述的防腐涂料，其特征在于，所述改性胺选自JT-3209改性胺和/或JT-6016改性胺。
4.根据权利要求1-3任一所述的防腐涂料，其特征在于，所述聚酰胺选自聚酰胺650、3200或V115中的一种或多种；优选聚酰胺650。
5.根据权利要求1-4任一所述的防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂选自E-44环氧树脂、E-20环氧树脂或011环氧树脂中的一种或多种；优选E-44环氧树脂与E-20环氧树脂的组合。
6.根据权利要求1-5任一所述的防腐涂料，其特征在于，所述环氧树脂与改性多聚磷酸铝的质量比为(20-30)：(15-20)；
和/或，所述改性胺与所述聚酰胺的质量比为(4-7)：(3-6)。
7.根据权利要求1-6任一所述的防腐涂料，其特征在于，所述组分A还包括：填料、颜料、稀释剂、分散剂或助剂中的一种或多种；
优选地，所述填料选自石墨粉、沉淀硫酸钡、滑石粉或高岭土中的一种或多种；
和/或，优选地，所述稀释剂选自二甲苯、环己酮或正丁醇中的一种或多种；
和/或，优选地，所述分散剂选自聚丙烯酸脂类分散剂、阴离子型表面活性剂或高分子聚合物分散剂中的一种或多种；
和/或，优选地，所述助剂选自流平剂、消泡剂或偶联剂中的一种或多种；
其中所述流平剂选自改性硅酮、聚丙烯酸脂类流平剂或高沸点溶剂型流平剂中的一种或多种；
和/或，所述消泡剂选自改性硅酮、非硅酮高分子聚合物或丙烯酸脂共聚物中的一种或多种；
和/或，所述偶联剂选自硅烷偶联剂类。
8.根据权利要求7所述的防腐涂料，其特征在于，所述组分A与所述组分B的质量比为：(100)：(12-16)；
所述组分A包括如下重量份的组分：环氧树脂20-30份，溶剂22-35份，改性多聚磷酸铝15-25份，钛白粉3-5份，石墨粉0.2-1份，分散剂0.3～0.5份，沉淀硫酸钡10-20份，助剂2-4份；所述组分B包括如下重量份的组分：改性胺4-7份，聚酰胺650 3-6份。
9.权利要求1-8任一所述防腐涂料在铝合金防腐涂装处理中的应用。
10.一种权利要求1-8任一所述防腐涂料的使用方法，其特征在于，包括：
(1)采用阳极氧化、钝化或喷砂对铝合金基体表面进行预处理；
(2)制备组分A：将所述组分A中各原料混匀，碾磨至细度30微米，调整粘度，过滤，即得；
(3)向所述组分A中加入所述组分B，搅匀，采用喷涂或刷涂方式实施于所述铝合金基体表面。
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